一种提高Ag-In-Ga-S四元量子点荧光量子产率的方法

本发明涉及一种提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，属于纳米材料。

背景技术：

1、传统量子点由于其中所包含的重金属元素，如镉、铅等元素，在实际应用发展中常常受到阻碍，尤其是在医学和环境相关的应用中。因此，环境友好型的i-ⅲ-ⅵ族半导体量子点逐渐引起人们的注意。除了低毒性的优点，这些i-ⅲ-ⅵ族半导体量子点，如agins2、cuins2、aggas2等三元量子点，具有直接带隙，且光谱可以实现从可见光到近红外的宽范围调整，在发光二极管、生物成像及太阳能电池等光电领域具有广泛应用前景。

2、进一步，考虑到多组分量子点具有更灵活的可调性质，可以通过调整化学成分及颗粒大小对量子点的性质进行控制，人们提出由agins2和aggas2合金化形成四元量子点ag-in-ga-s。本征的agins2和aggas2，其半导体带隙分别为1.8 ev和2.4 ev，这表明ag-in-ga-s量子点的半导体带隙可在此范围内进行调节，从而实现量子点光谱在可见光范围内的调控。然而这种四元的i-ⅲ-ⅵ族半导体量子点，其荧光量子产率（10%~30%）常低于三元组分agins2量子点的荧光量子产率（50%~70%），这限制了其在光学应用上的发展。

3、因此，需要一种提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，包括以下步骤：

3、一、称取ag-in-ga-s量子点原液；

4、二、在20~50℃下，依次向步骤1）的ag-in-ga-s量子点原液中加入锌盐卤化物溶液和量子点提纯剂，混合均匀后放入离心机离心，得到稳定的ag-in-ga-s量子点沉淀。

5、更进一步的，步骤二中所述锌盐卤化物溶液中锌盐卤化物为氯化锌、溴化锌或碘化锌。

6、更进一步的，步骤二中所述锌盐卤化物溶液的溶剂为甲苯、己烷或辛烷。

7、更进一步的，步骤二中所述锌盐卤化物溶液浓度为0.01~0.2 mmol/ml。

8、更进一步的，步骤二中所述锌盐卤化物溶液与ag-in-ga-s量子点原液的体积比为1:2~8。

9、更进一步的，步骤二中所述量子点提纯剂为甲醇、乙醇或异丙醇。

10、更进一步的，步骤二中所述量子点原液与锌盐卤化物溶液的总体积与所述量子点提纯剂的体积比为1:1~4。

11、更进一步的，步骤二中离心机的转速为6000rpm~11000rpm，离心时间为3min~8min。

12、更进一步的，步骤二中得到的ag-in-ga-s量子点沉淀在非极性溶剂中保存。本发明中非极性溶剂为甲苯、己烷或辛烷。非极性溶剂的体积为1 ml~4 ml。

13、有益效果：本发明的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法在量子点提纯中加入锌盐卤化物进行后处理，利用锌离子对aigs量子点表面的硫悬挂键进行钝化，抑制了量子点非辐射复合，有效提高了量子点的荧光量子效率，且得到的量子点荧光量子产率可达80%以上，较未使用锌盐卤化物钝化的量子点，荧光量子产率提高了30%~200%。将锌盐卤化物的后处理步骤与量子点纯化步骤同步结合，节省了操作时间，且操作简单，重复率高，有利于工业大批量生产。

技术特征：

1.一种提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述锌盐卤化物溶液中锌盐卤化物为氯化锌、溴化锌或碘化锌。

3.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述锌盐卤化物溶液的溶剂为甲苯、己烷或辛烷。

4.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述锌盐卤化物溶液浓度为0.01~0.2 mmol/ml。

5.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述锌盐卤化物溶液与ag-in-ga-s量子点原液的体积比为1:2~8。

6.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述量子点提纯剂为甲醇、乙醇或异丙醇。

7.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中所述ag-in-ga-s量子点原液与锌盐卤化物溶液的总体积与所述量子点提纯剂的体积比为1:1~4。

8.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中离心机的转速为6000rpm~11000rpm，离心时间为3min~8min。

9.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，所述ag-in-ga-s量子点原液的发射波长为610nm-660nm。

10.如权利要求1所述的提高ag-in-ga-s四元量子点荧光量子产率的方法，其特征在于，步骤二中得到的ag-in-ga-s量子点沉淀在非极性溶剂中保存。

技术总结
本发明公开了一种Ag‑In‑Ga‑S四元量子点荧光量子产率的提高方法，包括以下步骤：依次向Ag‑In‑Ga‑S量子点原液中加入锌盐卤化物溶液以及量子点提纯剂，放入离心机中离心得到稳定的Ag‑In‑Ga‑S量子点沉淀，量子点沉淀用非极性溶剂分散保存。本发明利用锌盐对Ag‑In‑Ga‑S量子点表面的硫悬挂键进行钝化，减少表面缺陷，抑制表面非辐射复合的发生，从而有效提高量子点的荧光量子产率，本发明中得到的Ag‑In‑Ga‑S量子点荧光量子产率可达到80%以上。

技术研发人员：董宇辉,严丹妮,曾海波,邹友生,魏乃炜,杨帅
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22